JP4640833B2 - 昇降式運転室を有する作業機 - Google Patents

Description

本発明は、走行時における視野を拡げるために運転室を上昇位置とする昇降式運転室を有する作業機に係わり、特に運転室を上昇させた状態で走行する際の運転室の振動防止に関する。

従来の作業機には、作業時におけるオペレータの視野を拡大するため、作業時には運転室を高くした状態とするものがある（例えば特許文献１参照）。このように運転室を高くした状態で作業する特許文献１に記載の作業機においては、後部支柱に運転室を液圧シリンダにより昇降可能に取付け、前部支柱に運転室をピン付けして固定する構造である。

特開平３-７２１２２号公報

このような昇降式運転室を有する作業機、特に後部支柱により運転室を片持ち式で支持するものにおいて、運転室を上昇させた状態で走行させながら作業する必要がある場合、走行する地面の凹凸によって運転室が振動し、乗り心地が悪くなるという問題点がある。

このような昇降式運転室を有する作業機の運転室を高くした状態で走行する際の振動を防止する場合、前記公報に記載のように、前部支柱に運転室をピン付けして固定すれば、ある程度振動が防止できる。しかしながら、このピンで運転室を支柱に固定することにより運転室の振動を防止する構造にすれば、ピンによる固定部のガタの存在による振動は避けられない上、運転室の荷重がピンに作用するので、ピンの抜き差しが困難になり、さらに運転室を任意の高さで制動することができないという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、走行に伴う運転室の振動を任意の運転室高さで容易に防止することができる操作性の良い昇降式運転室を有する作業機を提供することを目的とする。

請求項１の昇降式運転室を有する作業機は、車体に昇降可能に運転室を取付け、前記運転室を上昇位置にして走行する昇降式運転室を有する作業機であって、
前記車体の運転室の背面側の左右に設けた昇降用のガイド支柱と、
前記ガイド支柱に上下動可能に装着され、前記運転室が取付けられる昇降フレームと、
一端が前記車体側に、他端が前記昇降フレーム側に取付けられ、前記運転室を昇降させる昇降シリンダと、
前記車体における運転室の前方に設けた振動防止用の支柱と、
運転室の前部に取付けられ、前記支柱にブレーキ板が圧接して運転室の振動を防止するディスクブレーキとを備えた
ことを特徴とする。

請求項２の昇降式運転室を有する作業機は、請求項１に記載の昇降式運転室を有する作業機において、
前記振動防止用の支柱は、前記運転室の半分程度の高さに設定されている
ことを特徴とする。

請求項３の昇降式運転室を有する作業機は、請求項１または２に記載の昇降式運転室を有する作業機において、
前記運転室を昇降させる駆動装置の作動に連動して前記ディスクブレーキのブレーキを解除する連動装置を備えると共に、
前記連動装置に、前記ディスクブレーキのブレーキ解除を前記駆動装置の始動に先行させて行ない、前記ディスクブレーキのブレーキ投入を前記駆動装置の作動停止後に行なう動作制御装置を備えた
ことを特徴とする。

請求項４の昇降式運転室を有する作業機は、請求項１から３までのいずれか１項に記載の昇降式運転室を有する作業機において、
前記作業機は前記車体の前部に地雷爆破装置を有する地雷処理用の作業機であって、前記運転室は前記車体の後方に取付けられている
ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、運転室を高くして走行している状態で支柱にブレーキ板が圧接して制動することができるため、任意の高さで運転室の振動を防止することができ、乗り心地が良好となり、走行しながら作業を行なう際の作業性が向上する。また、ディスクブレーキを用いるため、ブレーキ装置の投入、解除操作が容易となる。

請求項２の発明によれば、振動防止用の支柱を運転室の半分程度の高さに設定したので、振動防止用の支柱が運転室内のオペレータの視界を妨げることがない。

請求項３の発明によれば、運転室を昇降させる駆動装置の作動時に前記ディスクブレーキによる制動を解除する自動ブレーキ解除装置を備えたので、ブレーキの解除を行なう操作を行なう必要がなく、運転室の昇降時の操作が簡単となる。また、前記ディスクブレーキのブレーキ解除を前記駆動装置の始動に先行させ、前記駆動装置の停止をブレーキ投入に先行させて行なう動作制御装置を備えたので、運転室を昇降させる際にブレーキが投入されている事態の発生を生じるおそれがなく、運転室の昇降装置に無理な力が作用するおそれがない。

図１、図２はそれぞれ本発明の昇降式運転室を有する作業機の一実施の形態を示す側面図および平面図であり、この実施の形態においては、作業機が地雷処理用の作業機である場合について示す。これらの図において、１はクローラ式走行体、２は走行体１上に搭載した車体、３、４はそれぞれ車体２上に搭載した運転室とパワーユニット、５は車体２の前部に取付けた地雷爆破装置、６は木材等を回収して地雷を処理した地面の畑等への再利用を容易化する回収装置である。パワーユニット４はエンジンや後述の液圧シリンダや液圧モータ等の液圧アクチュエータの液圧源や発電機を含むものである。

地雷爆破装置５は車体２の前部にピン７を中心として液圧シリンダでなる上下動シリンダ９により上下揺動可能に取付けられる。１０は地雷爆破装置５のフレームであり、このフレーム１０は左右のフレーム１０ａとそのフレーム１０ａ間を結合する後部フレーム１０ｂとからなる。左右のフレーム１０ａにはそれぞれ液圧モータでなる駆動モータ１１が取付けられ、これらの駆動モータ１１により駆動される軸１２が左右のフレーム１０ａ間に架設されている。軸１２には軸１２の高速回転に伴って地雷を叩くチェーン１３が、その一端を軸１２に結合して取付けられている。

左右のフレーム１０ａにはフレーム１０ｂの下面より下方に突出するそり１４が取付けられる。このそり１４は地面に沿って地雷爆破装置５を移動させるためのものである。１５、１６はそれぞれ後部フレーム１０ｂに取付けられた下部ガードフレームおよび上部ガードフレームであり、地雷の爆発により生じた殻等が車体２やその上に搭載された運転室３やパワーユニット４側等に飛散することを防止するものである。

回収装置６は、車体２の後部にピン２０を中心に液圧シリンダからなる上下動シリンダ２１により上下揺動可能に取付けられた左右のフレーム２２と、その左右のフレーム２２の先端間に架設され横フレーム２３と、この横フレーム２３に取付けられた複数の回収爪２４とからなる。

図３、図４、図５はそれぞれ本実施の形態の運転室３の取付け構造を示す側面図、平面図、背面図である。２５は車体２における運転室３の背面側の左右に立設された昇降用のガイド支柱、２６は左右のガイド支柱２５に上下動可能に装着された昇降フレームである。この昇降フレーム２６の運転室取付け面２６ａにクッションゴム等を介して運転室３が取付けられる。昇降フレーム２６の上下にはガイド支柱２５の側面および背面に昇降フレーム２６を円滑に摺動させるためのスライドプレート（図示せず）を含む滑動装置２８が設けられている。

２９は運転室３を昇降させるための液圧シリンダでなる昇降シリンダであり、この昇降シリンダ２９はチューブをピン３０により昇降フレーム２６に設けたブラケット３１に結合し、ピストンロッドを車体２に設けたブラケット３２にピン３３により結合する。

図６は昇降シリンダ２９を伸長させて運転室３を高い位置に設定した状態を示す。

３４は車体２における運転室３の前部の中央に対応する箇所に立設した振動防止用の支柱であり、断面形状がＴ字形をなす。この振動防止用の支柱３４は、運転室３内のオペレータの視界を妨げることがないように、運転室３の約半分の高さに設定されている。

３５はディスクブレーキであり、このディスクブレーキ３５は昇降フレーム２６の前面に設けたブラケット３８に取付けられ、前記支柱３４の左右の側面を挟むように装着される。図７、図８はそれぞれディスクブレーキ３５の側面図および一部断面平面図である。このディスクブレーキ３５は左右同型の液圧シリンダからなるブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂで前記ブラケット３８を挟み、ボルト３６およびナット３７により結合し、両者間に振動防止用の支柱３４を嵌める隙間３９を有する。

４０はブレーキシリンダ３５ａに内蔵したピストン、４１はピストン４０に固定したピストンロッドであり、このピストンロッド４１の先端にブレーキ板４２が取付けられる。４３はブレーキ板４２を支柱３４の側面に圧接するばねである。ブレーキシリンダ３５ｂも同様に構成される。

これらのブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂは、圧液を供給することによりピストン４０、ピストンロッド４１およびブレーキ板４２がブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂ内に没入し、作動液の圧力をタンク圧にすると、ばね４３の力によりブレーキ板４２が支柱３４の両側面に圧接して運転室３の振動を防止するものである。

図９は前記ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂおよび昇降シリンダ２９を作動させるための液圧回路を示す。４４、４５はそれぞれ前記パワーユニット４に備えた補助ポンプおよびパイロットポンプである。４６は昇降シリンダ２９のコントロール弁、４７はこのコントロール弁４６のパイロット弁、４８はこのパイロット弁４７（コントロール弁４６）とブレーキシリンダ３５ａ、３５Ｂのコントロール弁６１とを連動して作動させるための操作スイッチであり、この操作スイッチ４８は運転室３内に設ける。

操作スイッチ４８の出力ライン５０、５１はそれぞれパイロット弁４７のソレノイド５２、５３に接続され、操作スイッチ４８を中立位置から左右に切換えることにより、ソレノイド５２または５３に通電され、図面上の上または下位置に切換わるように構成される。また、操作スイッチ４８の出力ライン５０、５１はブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂのコントロール弁６１のソレノイド６１ａに接続される。

５５、５６はパイロット弁４７の二次側回路５７、５８に挿入した逆止弁５９、６０付き絞り弁であり、ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂ用のコントロール弁６１の一方の二次側回路６２に挿入した逆止弁６３付き絞り弁６４と共に、昇降シリンダ２９の作動時に、昇降シリンダ２９の動作に先行してブレーキを自動的に解除し、昇降シリンダ２９の作動終了後にブレーキを投入するために設けたもので、これらの弁５５、５６、５９、６０、６３、６４が動作制御装置を構成する。操作スイッチ４８の出力ライン５０、５１はコントロール弁６１のソレノイド６１ａに接続されているので、パイロット弁４７の切換え時にはコントロール弁６１も切換えられる。

６５は運転室３を下降させる際に運転室３の自重により運転室３が急降下することを防止するための逆止弁６６付き絞り弁、６７は運転室３の自重により昇降シリンダ２９のボトム室からコントロール弁４６を通しての液漏れを防止するパイロットチェック弁である。

７０は運転室３内に設けるゲートロック弁であり、この弁７０の一次側回路７１は前記ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂのコントロール弁６１の他方の二次側回路７２に逆止弁７３を介して接続される。ゲートロック弁７０の一方の二次側回路７４は昇降シリンダ２９やブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂ以外の液圧モータや液圧シリンダ用のパイロット弁（図示せず）に接続される。ゲートロック弁７０の他方の二次側回路７５は前記昇降シリンダ２９用コントロール弁４６のパイロット弁４７の液圧源ポートに接続される。

７６はゲートロック弁７０の二次側回路７４、７５の最高液圧を設定するリリーフ弁であり、このリリーフ圧は例えば４ＭＰａに設定される。７７はブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂに供給する最高液圧を設定するリリーフ弁であり、このリリーフ圧は例えば１３．５ＭＰａに設定される。７８は前記ゲートロック弁７０の一次側回路７１からブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂ側への圧液の流入を遮断する逆止弁である。

この実施の形態において、地雷の撤去作業は、走行体１を作動させてこの作業機を走行させながら行なう。この作業機の走行による作業に先立ち、昇降シリンダ２９を伸長させて運転室３を高くする。この運転室３を高くするときは、ゲートロック弁７０は図示の下位置にしておき、二次側回路７４はタンク圧として、昇降シリンダ２９やブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂ以外の液圧アクチュエータの作動、すなわち走行体１、地雷爆破装置５、回収装置６等の作動はできないようにしておく。これにより安全性が高められる。

そして、操作スイッチ４８の操作により出力ライン５１を通してパイロット弁４７のソレノイド５３に通電してパイロット弁４７を図面の下位置に切換える。このとき、出力ライン５１を通してコントロール弁６１のソレノイド６１ａにも通電されてコントロール弁が左位置に切換わり、パイロットポンプ４５からの圧液がコントロール弁６１、その二次側回路６２、逆止弁６３を通してブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂに供給され、ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂのピストン４０、ピストンロッド４１、ブレーキ板４２がばね４３の力に抗して支柱３４から離れる方向に動き、ブレーキが解除される。このとき、ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂに作用する液圧はリリーフ弁７６と７７のリリーフ圧を加えた液圧となる。

このようにブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂの作動回路を他のアクチュエータのパイロット回路７２と別の回路６２とし、ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂ用のパイロット圧を設定するリリーフ弁７７を備えることにより、ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂは最適な液圧で作動させることができる。

一方、前記パイロット弁４７の下位置への切換えにより、絞り弁５６を通してコントロール弁４６の左側操作室にパイロット圧液が供給される。このときのパイロット弁４７を通してのパイロット圧液の供給は、コントロール弁６１の二次側回路６２、リリーフ弁７７、逆止弁７８、ゲートロック弁７０の一次側回路７１、ゲートロック弁７０、その二次側回路７５、パイロット弁４７を通して行なわれる。

このパイロット圧液のコントロール弁４６の操作室への供給により、コントロール弁４６が図面上の左位置に切換わる。これにより、補助ポンプ４４の圧液がコントロール弁４６、パイロットチェック弁６７、絞り弁６６を通して昇降シリンダ２９のボトム室に供給されて昇降シリンダ２９が伸長し、運転室３が上昇する。

このコントロール弁４６の左位置（上昇側）への切換えは、絞り弁５６の作用により、ブレーキシリンダ用コントロール弁６１の切換えより遅れて行なわれ、ブレーキ解除後に昇降シリンダ２９の伸長動作が開始される。

操作スイッチ４８の操作を停止して昇降シリンダ２９の上昇が停止すると、コントロール弁６１のソレノイド６１ａへの通電が止まるが、このとき、ブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂに供給されていた圧液は絞り弁６４の作用によりタンク８０への戻りが遅れ、昇降シリンダ２９の伸長停止後にばね４３の力によるブレーキ投入がなされる。

このようにして運転室３を高くして走行する際、運転室３の前部はディスクブレーキ３５のブレーキ板４２がばね４３の力によって支柱３４に圧接した状態となり、運転室３の振動が防止される。

地雷の撤去作業は、昇降シリンダ２９のボトム室、ロッド室を短絡させた状態として、そり１４を地面上で滑らせながら、駆動モータ１１の作動により軸１２と共にチェーン１３を高速に回転させ、遠心力でチェーン１３を伸ばした状態で地面に叩きつけ、地面に埋められた地雷に衝撃を与えて爆破させる。

地雷の爆発により生じた殻や破片は後部フレーム１０ｂに取付けられた下部ガードフレーム１５および上部ガードフレーム１６により後方の車体２や運転室３等への飛散が防止される。

この地雷撤去作業中は、回収装置６の上下動シリンダ２１は伸長させ、複数の回収爪２４の下端を地面より掘り下げた位置にし、作業機の走行により回収爪２４で木材等を回収しながら走行させる。

作業を停止して運転室３を下げる場合は、操作スイッチ４８を前記と逆方向に操作し、パイロット弁４７を上位置に切換え、コントロール弁４６を右位置に切換え、昇降シリンダ２９を収縮させる。このとき、コントロール弁４６のパイロット回路５７に挿入された絞り弁５５の作用により、コントロール弁４６の切換えに先行してコントロール弁６１が切換わり、昇降シリンダ２９の収縮よりブレーキシリンダ３５ａ、３５ｂによるブレーキ解除が先行して行なわれる。

本実施の形態によれば、走行している状態で支柱３４にブレーキ板４２が圧接することで運転室３の振動を防止することができるため、任意の高さで運転室３の振動を防止することができ、乗り心地が良好となり、走行しながら作業を行なう際の作業性が向上する。また、ディスクブレーキ３５を用いるため、ピンによる支柱に対する固定を行なう場合に比較し、制動を行なうための装置の操作が容易となる。

また、運転室３を昇降させる昇降シリンダ２９等の駆動装置の作動時に前記ディスクブレーキ３５によるブレーキを解除する連動装置を備えたので、昇降シリンダ２９の伸縮のための操作以外にブレーキの解除を行なう操作を行なう必要がなく、運転室の昇降時の操作が簡単となる。

また、ディスクブレーキ３５のブレーキ解除を前記昇降シリンダ２９等の駆動装置の始動に先行させ、駆動装置の停止をブレーキ投入に先行させて行なうそれぞれ逆止弁５９、６０、６３付き絞り弁５５、５６、６４等からなる動作制御装置を備えたので、運転室３を昇降させる際にブレーキが投入されている事態の発生を生じるおそれがなく、運転室３やその昇降装置に無理な力が作用するおそれがない。

本発明は、運転室３を高くした状態で走行させる作業機であれば地雷処理用の作業機以外に他の作業機にも適用可能である。また、本発明は、運転室３を垂直に昇降する例えばリンク式の昇降装置を有する他の作業機にも適用可能である。また、運転室３の昇降用駆動装置としては液圧シリンダでなくウインチ等他の構造のものを用いてもよい。

本発明による作業機の一実施の形態を示す側面図である。 図１の平面図である。 本実施の形態の運転室の側面図である。 図３の運転室の拡大平面図である。 図３の運転室の拡大背面図である。 図３の運転室を高くした状態を示す側面図である。 本実施の形態のブレーキディスクの側面図である。 図７のブレーキディスクの一部断面平面図である。 本実施の形態の運転室の昇降装置の液圧回路図である。

１：走行体、２：車体、３：運転室、４：パワーユニット、５：地雷爆破装置、６：回収装置、９：上下動シリンダ、１０：フレーム、１１：駆動モータ、１２：軸、１３：チェーン、１４：そり、１５：下部ガードフレーム、１６：上部ガードフレーム、２１：上下動シリンダ、２２、２３：フレーム、２４：回収爪、２５：ガイド支柱、２６：昇降フレーム、２８：滑動装置、２９：昇降シリンダ、３０：ピン、３１、３２：ブラケット、３３：ピン、３４：振動防止用支柱、３５：ディスクブレーキ、３５ａ、３５ｂ：ブレーキシリンダ、３６：ボルト、３７：ナット、３８：ブラケット、３９：隙間、４０：ピストン、４１：ピストンロッド、４２：ブレーキ板、４３：ばね、４４：補助ポンプ、４５：パイロットポンプ、４６：コントロール弁、４７：パイロット弁、４８：操作スイッチ、５０、５１出力ライン、５２、５３：ソレノイド、５５、５６：絞り弁、５９、６０：逆止弁、６１：コントロール弁、６１ａ：ソレノイド、６３：逆止弁、６４：絞り弁、６５：絞り弁、６６：逆止弁、６７：パイロットチェック弁、７０：ゲートロック弁、７３：逆止弁、７６、７７：リリーフ、７８：逆止弁、８０：タンク

Claims (4)

1. 車体に昇降可能に運転室を取付け、前記運転室を上昇位置にして走行する昇降式運転室を有する作業機であって、
   前記車体の運転室の背面側の左右に設けた昇降用のガイド支柱と、
   前記ガイド支柱に上下動可能に装着され、前記運転室が取付けられる昇降フレームと、
   一端が前記車体側に、他端が前記昇降フレーム側に取付けられ、前記運転室を昇降させる昇降シリンダと、
   前記車体における運転室の前方に設けた振動防止用の支柱と、
   運転室の前部に取付けられ、前記支柱にブレーキ板が圧接して運転室の振動を防止するディスクブレーキとを備えた
   ことを特徴とする昇降式運転室を有する作業機。
2. 請求項１に記載の昇降式運転室を有する作業機において、
   前記振動防止用の支柱は、前記運転室の半分程度の高さに設定されている
   ことを特徴とする昇降式運転室を有する作業機。
3. 請求項１または２に記載の昇降式運転室を有する作業機において、
   前記運転室を昇降させる駆動装置の作動に連動して前記ディスクブレーキのブレーキを解除する連動装置を備えると共に、
   前記連動装置に、前記ディスクブレーキのブレーキ解除を前記駆動装置の始動に先行させて行ない、前記ディスクブレーキのブレーキ投入を前記駆動装置の作動停止後に行なう動作制御装置を備えた
   ことを特徴とする昇降式運転室を有する作業機。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の昇降式運転室を有する作業機において、
   前記作業機は前記車体の前部に地雷爆破装置を有する地雷処理用の作業機であって、前記運転室は前記車体の後方に取付けられている
   ことを特徴とする昇降式運転室を有する作業機。

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